DE4225185A1 - Umwandlung von Pflanzenabfällen - Google Patents
Umwandlung von PflanzenabfällenInfo
- Publication number
- DE4225185A1 DE4225185A1 DE4225185A DE4225185A DE4225185A1 DE 4225185 A1 DE4225185 A1 DE 4225185A1 DE 4225185 A DE4225185 A DE 4225185A DE 4225185 A DE4225185 A DE 4225185A DE 4225185 A1 DE4225185 A1 DE 4225185A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- slurry
- under pressure
- plant material
- cellulose
- silica
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/30—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by mixing gases into liquid compositions or plastisols, e.g. frothing with air
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
- C08B15/00—Preparation of other cellulose derivatives or modified cellulose, e.g. complexes
- C08B15/10—Crosslinking of cellulose
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L1/00—Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08L1/02—Cellulose; Modified cellulose
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21C—PRODUCTION OF CELLULOSE BY REMOVING NON-CELLULOSE SUBSTANCES FROM CELLULOSE-CONTAINING MATERIALS; REGENERATION OF PULPING LIQUORS; APPARATUS THEREFOR
- D21C5/00—Other processes for obtaining cellulose, e.g. cooking cotton linters ; Processes characterised by the choice of cellulose-containing starting materials
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/12—Pulp from non-woody plants or crops, e.g. cotton, flax, straw, bagasse
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21H—PULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D21H11/00—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only
- D21H11/16—Pulp or paper, comprising cellulose or lignocellulose fibres of natural origin only modified by a particular after-treatment
- D21H11/20—Chemically or biochemically modified fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2301/00—Characterised by the use of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
- C08J2301/02—Cellulose; Modified cellulose
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Paper (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft die Umwandlung von Pflanzenabfällen in
Produkte, die zur Herstellung von expandierten, porigen (zel
ligen) Produkten wie locker füllenden, aus geformten Körpern
bestehenden Verpackungs-, Isolations- und Filtrationsmaterialien
und dergleichen sowie zur Herstellung von Beschichtungsfolien,
ungewebtem, z. B. vliesartigem, fasrigem Material und dergleichen
geeignet sind. Insbesondere betrifft sie Verfahren zur Extrak
tion und Veränderung von Cellulose aus Siliciumdioxid-reichen
Pflanzenabfällen wie Reishülsen und dergleichen und zur Umwand
lung des Celluloseprodukts in Endprodukte mit einer großen Viel
falt von Anwendungen.
Viele Abfallprodukte werden während des Wachstums, der Ernte und
Herstellung von Produkten aus landwirtschaftlichen Erzeugnissen
produziert. Beispielsweise werden bei der Herstellung von Korn
produkten wie Weizen, Mais, Reis, Gerste, Hafer und dergleichen
große Mengen an Pflanzenhalmen und -hülsen erzeugt, die von dem
Kornprodukt als Abfall abgetrennt werden. Einige solcher Abfall
produkte werden für Dünger, Füllstoffe, pflanzliche und tieri
sche Nahrungsmittel verwendet. Einige dieser Abfallprodukte wer
den jedoch in so großen Mengen erzeugt und haben einen so gerin
gen Nährwert, daß sie in der Abfallproduktform keinen Wert haben
und in der Tat einen Mißstand bilden und ein Entsorgungsproblem
hervorrufen. Reishülsen und -halme sind typische Beispiele für
5 solche Produkte und werden in so großen Mengen erzeugt, daß das
Meiste davon auf die schnellstmögliche und billigste Weise ent
sorgt wird. In den meisten Fällen werden die Reishülsen einfach
verbrannt. Verbrennen ist jedoch teuer und erzeugt unakzeptable
Nebenprodukte wie Rauch und Asche.
Reishülsen und -halme sind unter den landwirtschaftlichen,
pflanzlichen Abfallprodukten in mehrerer Hinsicht einzigartig.
Beispielsweise enthalten Reishülsen und -halme typischerweise
etwa 65% bis etwa 75% Cellulose, etwa 10% Lignine und etwa 20%
Siliciumdioxid. In der vorliegenden Erfindung wird die natürli
che Pflanzenzusammensetzung physikalisch und chemisch verändert,
um ein polymeres Produkt herzustellen, das für eine große Viel
falt von Anwendungen brauchbar ist. Anders als die vielen syn
thetisch hergestellten Polymere, von denen die meisten sich von
auf Erdöl basierenden Produkten ableiten, ist das erfindungs
gemäße Produkt biologisch abbaubar und kann viele der heutigen
Anwendungen von auf Erdöl basierenden synthetischen Produkten
erfüllen, ohne die damit verbundene Toxizität und Nicht-Abbau
barkeit solcher Produkte aufzuweisen.
Es ist bekannt, daß zu Körpern mit geringem Gewicht geformte
Produkte, die kettenartig miteinander verknüpfte, zellige Lin
sen enthalten, eine gute Pufferwirkung zeigen, wenn sie als Ver
packungsmaterialien verwendet werden. Solche Produkte zeigen
außerdem gute thermische Isolationseigenschaften, da einge
schlossene Gaszellen als thermische Barrieren fungieren, und sol
che Produkte sind ausreichend leicht, um einen akzeptablen Ge
wichtsabzug bei isolierten Behältern zu liefern. Typischerweise
werden solche Verpackungs- und Isolationsmaterialien herge
stellt, indem synthetische Polymere wie Polystyrol, Polyethylen
und dergleichen expandiert werden. Während diese Produkte lange
als Verpackungs- und Isolationsmaterialien verwendet worden sind
und alle gewünschten Qualitäten und Eigenschaften aufweisen,
sind sie in erster Linie Erdölprodukte. Die Kosten von auf Erdöl
basierenden Produkten steigen daher bei Abnahme des Weltvorrats
an gewinnbaren Erdölprodukten und Zunahme des Energieaufwands
für Erdölprodukte an. Ferner sind auf Erdöl basierende Produkte
im allgemeinen nicht biologisch abbaubar und stellen daher eine
ökologische Gefahr dar. Sogar wenn sie verbrannt werden, erzeu
gen solche Produkte schädliche oder toxische Nebenprodukte und
setzen oft Gase wie Fluorkohlenstoffe frei, die umweltschädlich
sind. Zu guter Letzt müssen daher alternative Materialien zur
Verwendung als billige, biologisch abbaubare, nicht-toxische und
unschädliche Verpackungs- und Isolationsmaterialien entwickelt
werden. Die Erfindung betrifft insbesondere die Erreichung die
ses Ziels.
Erfindungsgemäß werden Abfallprodukte pflanzlichen Ursprungs in
Cellulosprodukte umgewandelt, die in Pack- und Verpackungsmate
rialien, Isoliermaterialien, Beschichtungsmaterialien, Filtra
tionsmaterialien und anderen ungewebten Produkten wie Vliesstof
fen umgewandelt werden können. In der bevorzugten Ausführungs
form besteht das verwendete, spezielle pflanzliches Material aus
Reishülsen. Wie oben angegeben sind Reishülsen ein in extremen
Massen auftretendes Nebenprodukt der landwirtschaftlichen Reis
produktion und sie werden in solchen Mengen produziert, daß ein
Entsorgungsproblem auftritt. Daher fallen für das bei dem erfin
dungsgemäßen Verfahren zur Zeit verwendete Hauptrohmaterial
keine Herstellungskosten an. Ferner sind die Verfahrensschritte,
die Verfahrensausrüstung und andere Rohmaterialien, die bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden, leicht verfügbar
oder können durch Modifizierung von bestehender Ausrüstung und
Verfahren, die auf hiermit nicht-verwandten Gebieten benutzt
werden, leicht verfügbar gemacht werden.
Erfindungsgemäß werden Siliciumdioxid-reiche Pflanzenabfälle wie
Reishülsen und/oder Reishalme in einem Aufschlußverfahren, das
in etwa demjenigen ähnelt, das bei der Herstellung von Holzpulpe
bei Papierherstellungsverfahren verwendet wird, zu einer Pulpe
umgewandelt. Die Pulpenaufschlämmung wird jedoch chemisch ver
ändert, um ein Celluloseprodukt mit einzigartigen polymeren
Eigenschaften herzustellen. Die resultierende Aufschlämmung kann
anschließend geschäumt und verfestigt werden, um ein homogenes,
zelliges Produkt mit geringem Gewicht zu erzeugen, das in seiner
physikalischen Erscheinung und seinen physikalischen Eigenschaf
ten expandiertem Polystyrolschaum ähnelt. Wegen der einzigarti
gen polymeren Eigenschaften des Celluloseprodukts kann es jedoch
in unexpandiertem Zustand verwendet werden, um eine große Viel
falt von anderen brauchbaren Endprodukten wie Folien,
Schutzbeschichtungen usw. herzustellen.
Bei der bevorzugten Durchführung der Erfindung werden rohe Reis
hülsen als Hauptrohstoffquelle verwendet. Jedoch können Reishal
me, die geeignet zerkleinert sind, ebenfalls oder in Kombination
mit Hülsen verwendet werden. Dementsprechend soll der hier ver
wendete Ausdruck "Reishülsen" so verstanden werden, daß er so
wohl Reishalme als auch Reishülsen umfaßt. Ahnlich können andere
Pflanzenprodukte, die geeignete Konzentrationen an Cellulose und
Siliciumdioxid enthalten, anstelle von Reishülsen verwendet
werden.
Bei dem bevorzugten Verfahren der Durchführung der Erfindung
werden Reishülsen (oder andere geeignete Pflanzenmaterialien) in
einem zweistufigen Sulfit-saures Bisulfit-Kochaufschlußverfahren
zersetzt. Das bevorzugte Verfahren ist eine Modifikation der als
Stora-Verfahren und Billerud-Verfahren bekannten Verfahren, die
zur Herstellung von Holzpulpe für die Papierindustrie verwendet
werden. Während das genau beschriebene Verfahren in erster Linie
ein Satzverfahren ist, ist klar, daß bei einem umweltbetonten
Herstellungsverfahren die Wirtschaftlichkeit und Qualitätskon
trolle ein kontinuierliches Verfahren vorschreiben können. Ein
solches kontinuierliches Verfahren kann leicht durchgeführt
werden, indem die pH-Werte während des Aufschlußverfahrens ge
eignet verfolgt und eingestellt werden, ohne das gewünschte
Endergebnis zu verändern. Der Einfachheit der Beschreibung hal
ber wird ein Satzverfahren, bei dem ein zweistufiger Kochvorgang
abläuft, im Detail beschrieben.
Bei der Herstellung von Reishülsenpulpe wird eine trockene La
dung von Reishülsen mit bekanntem Gewicht in einem Einschluß
aufschlußkessel angeordnet. Eine Lösung von etwa 20% Natriumsul
fit in Wasser werden in den Aufschlußkessel gegeben, bis der pH-
Wert der Lösung ungefährt 6 bis 8 beträgt, und die Masse wird
auf etwa 140°C erhitzt. Der Druck wird in dem Aufschlußkessel
(Zellstoffkocher) auf etwa 4,82×105 bis 10,3×105 Pa (70 bis
etwa 150 psia) gehalten. Naheliegenderweise können niedrigere
Drücke und Temperaturen verwendet werden, aber dann sind längere
Kochzeiten erforderlich. Entsprechend erfordern höhere Drücke
und Temperaturen kürzeren Kochzeiten. Die Verwendung einer Koch
temperatur von etwa 140°C, wobei die Drücke bei etwa 4,82×105
bis 10,3×105 Pa (70 bis etwa 150 psia) gehalten werden, wird
ein anfänglicher Aufschluß in etwa drei Stunden erreicht. Bei
dem anfänglichen Aufschlußprozeß wird das Reishülsenmaterial in
seine grundlegenden zellulären Komponenten aus Cellulose, Ligni
ne und Siliciumdioxid zersetzt. Der Druck wird dann nachgelassen
und der pH-Wert der Flüssigkeit nachjustiert, um den pH-Wert der
Masse auf etwa 6 bis etwa 8 zu bringen, wobei eine 20%ige Lösung
von Natriumbisulfit verwendet wird. Anschließend wird eine 1%ige
Lösung von Schwefelsäure zugesetzt, um den pH-Wert der Masse auf
etwa 3 zu bringen. Die Masse wird dann erneut erhitzt, wobei der
Originaldruck und die Originaltemperatur für ungefähr drei Stun
den hergestellt werden.
Während des zweiten Kochvorgangs tritt Hydrolyse auf, wobei
Polysaccharide und Glukose in Form von reiner Cellulose erzeugt
werden. Das bei dem Aufschlußverfahren erzeugte Produkt ist
jedoch eine Aufschlämmung oder Pulpe mit einem extrem hohen
Gehalt an Cellulose und Siliciumdioxid, in der die Cellulose
thermochemisch verändert worden zu sein scheint, und eine poly
mere Molekülanordnung bildet, die mit Siliciumdioxid vernetzt
ist. Ohne an eine Theorie gebunden sein zu wollen, wird angenom
men, daß mit der Cellulose eine ionische Silikatbindung gebildet
worden ist, die die molekulare Verkettung ergänzt und eine Ver
netzung der Cellulosemoleküle hervorruft, wodurch die Eigen
schaften der Cellulose verändert werden. Die chemische und phy
sikalische Analyse zeigt, daß die Aufschlämmung in erster Linie
eine Wasserlösung eines mit Silikat vernetzten Cellulosepolymers
mit einer Molekülzusammensetzung entsprechend der Formel
C7H12O7(OCH3,2NaHSiO3) ist. Auf jeden Fall erzeugt die thermochemi
sche Behandlung ein Celluloseprodukt, das physikalische Eigen
schaften zeigt, die von denen reiner Cellulose verschieden sind.
Beispielsweise werden wesentliche Unterschiede bei den Eigen
schaften der erfindungsgemäßen Celluloseprodukte und natürlicher
Cellulose hinsichtlich der Absorption von Wasser, der Pufferwir
kung, der Bindungsfestigkeit, dem Elastizitätsmodul und der
thermischen Stabilität festgestellt.
Für kosmetische Zwecke können Bleichverfahren verwendet werden,
die typischerweise zu denen gehören, die in der Papier herstel
lenden Industrie verwendet werden, um die Aufschlämmung wirksam
aufzuhellen ohne nachteilige Effekte hervorzurufen. Die Pulpe
kann gebleicht werden, indem mit typischen Bleichmitteln wie
einer Wasserlösung von Magnesiumsulfat, Natriumsilikat, Wasser
stoffperoxid oder dergleichen gespült wird. Die Bleichschritte
dienen jedoch in erster Linie kosmetischen Zwecken und können
weggelassen werden, ohne das Verfahren oder die einzigartigen
Eigenschaften des Endprodukts zu beeinflussen.
Die resultierende Reispulpe umfaßt eine nasse Pulpenmasse in
Form einer dicken Aufschlämmung. Diese Aufschlämmung kann zu
großen oder kleinen Körpern von expandiertem Produkt geformt
werden, indem mit einem geeigneten Schäumungsmittel geschäumt
wird oder indem aufgeschäumt und Hitze angewendet wird, um zur
Verfestigung den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern. Schäumungs
mittel, die zur Expandierung von Polystyrol verwendet worden
sind, sind im allgemeinen akzeptabel. Beispielsweise kann das
geschäumte Produkt gebildet werden, indem aus einer externen
Quelle ein inertes Gas wie Stickstoff, Kohlendioxid oder der
gleichen in Gegenwart von Hitze eingeführt wird. Das geschäumte
Produkt kann bei einer Temperatur von etwa 130°C gegossen, ge
formt oder extrudiert werden, um zu einer starren Masse verfe
stigt zu werden. Höhere Backtemperaturen führen natürlich dazu,
daß mehr Wasser ausgetrieben wird, und führen zu einer brüchige
ren Masse.
Das Celluloseaufschlämmungsprodukt kann auch chemisch expandiert
werden. Beispielsweise wird, wenn die Pulpenaufschlämmung mit
einer Lösung von Natriumsulfit, Natriumaluminiumsulfat, Calcium
carbonat und Phosphorsäure gemischt wird, Kohlendioxid (sowie
andere Gase) freigesetzt, welches das Produkt auf schäumt. Solche
Schäumungsmittel reagieren in der Aufschlämmung autogen, und
bilden Zellen mit eingeschlossenem Gas. Das Endprodukt ist ein
expandierter, zelliger, starrer Körper, der selbsttragend aber
zerbrechlich und etwas flexibel ist. Die Gaszellen können wäh
rend eines anschließenden Erhitzens zerrissen werden, wodurch
das eingeschlossene Gas und jeglicher Wasserdampf entweichen
kann. Das resultierende Produkt ist daher ziemlich porös und
weist eine extrem niedrige Dichte auf, aber zeigt strukturelle,
physikalische Eigenschaften, die denjenigen von geschäumten
Polystyrol sehr ähnlich sind.
Da die chemische Schäumungsreaktion üblicherweise exoterm ist,
kann das Endprodukt einfach luftgetrocknet werden und ist ge
brauchsfertig. Falls gewünscht, kann das Endprodukt von außen
ausreichend erhitzt werden, um überschüssiges Wasser auszutrei
ben. Das Erhitzen kann auch die Verfestigung des geformten Mate
rials beschleunigen. Unabhängig von dem verwendeten Expansions
verfahren ist das resultierende Produkt ziemlich porös und weist
eine niedrige Dichte auf, die direkt mit der physikalischen
Zuführung von Gas beim Schäumungsvorgang verbunden ist. Es sind
Dichten so gering wie 0,0384 g/cm3 (2,4 pounds per cubic foot)
erreicht worden.
Während des chemischen Schäumungsvorgangs oder des Schäumungs
vorgangs durch Gaseinleitung kann das Produkt unter Verwendung
herkömmlicher Techniken extrudiert werden, um kontinuierliche
Längen, oder kleine Individualkörper aus expandiertem Produkt zu
bilden. Wahlweise kann die Aufschlämmung auch gegossen oder ge
formt werden, um gewünschte Formkörper zu bilden.
Wegen der ungewöhnlichen Qualitäten des polymeren Aufschläm
mungsprodukts kann es durch Sprühen, Eintauchen oder dergleichen
aufgebracht werden, um eine haftende Folie oder Beschichtung mit
Eigenschaften zu bilden, die denjenigen von herkömmlichen Acryl
verbindungen ähnlich sind. Auf ähnliche Weise kann das polymere
Produkt zu dünnen, kontinuierlichen Folien extrudiert werden,
die beim Verpackungsanwendungen, Anwendungen mit Feuchtigkeits
sperren und dergleichen brauchbar sind. Das polymere Produkt
kann sogar gesprüht oder anderweitig aufgebracht werden, um
dünne Folien auf Papierprodukten aufzubringen, um Papierprodukte
mit ungewöhnlichen Eigenschaften wie Wasserfestigkeit, Reißfe
stigkeit usw. herzustellen.
Reishülsen liefern eine bisher unerkannte, reichlich vorhandene
und billige Quelle von leicht verfügbarer Cellulose. Wegen des
hohen Cellulosegehalts können sie wie oben beschrieben wirt
schaftlich aufgeschlossen werden, um Zusammensetzungen herzu
stellen, die wenig Lignine, aber viel Polysaccharide und Glukose
in Form von Cellulose enthalten. Wegen des hohen Cellulosege
halts von Reishülsen müssen die Lignine vor der Bildung eines
geschäumten Produkts nicht entfernt werden. Jedoch können, falls
gewünscht, andere Komponenten des Rohmaterials, die durch den
Aufschlußvorgang abgetrennt worden sind, entfernt werden, um
eine billige Quelle an reiner Cellulose für verschiedene Anwen
dungen zu erhalten.
Es ist klar, daß das Produkt des Aufschlußverfahrens im wesent
lichen ein Celluloseprodukt mit einem relativ hohen Siliciumdi
oxidgehalt ist. Daher ist es relativ stabil aber nicht chemisch
inert und dementsprechend biologisch abbaubar. Es ist auch klar,
daß akzeptable Inktizide, Petizide, Fungizide und dergleichen in
die polymere Aufschlämmung eingeführt werden können, um Produkte
mit gewünschten biologischen Schutz- und Konservierungseigen
schaften zu ergeben. Solche Additive können auch auf die äußere
Oberfläche des Endprodukts gesprüht oder der Oberfläche ander
weitig zugeführt werden, um Schutzbeschichtungen zu bilden.
Wahlweise können hydrophobe Beschichtungen auf das Endprodukt
aufgebracht werden, um gegen Feuchtigkeitsabsorption zu schüt
zen. Jedoch bleibt es, da das Grundprodukt Cellulose ist, in
Mülldeponien biologisch abbaubar und kann sogar vergraben wer
den, wobei erheblich weniger toxische oder anderweitig zu be
anstandende Nebenprodukte freigesetzt werden als bei auf Erdöl
basierenden Polymeren.
Während das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere unter Be
zugnahme auf Reishülsen beschrieben worden ist, ist es für den
Fachmann klar, daß das Verfahren wegen des ungewöhnlich hohen
Cellulosegehalts, des inhärenten hohen Siliciumoxidgehalts und
des niedrigen Ligningehalts von Reishülsen, die in anderen land
wirtschaftlichen Abfallprodukten oder in Holzprodukten nicht zu
finden sind, insbesondere auf Reishülsen anwendbar ist. Es ist
jedoch einsichtig, daß, obwohl die Erfindung unter Bezugnahme
auf spezielle Ausführungsformen beschrieben worden ist, die
gezeigten und genau beschriebenen Ausführungsformen nur als
bevorzugte Ausführungsformen anzusehen sind und daß verschiedene
Änderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne den
Erfindungsbereich, der durch die angefügten Ansprüche definiert
ist, zu verlassen.
Claims (23)
1. Verfahren zur Bildung einer Aufschlämmung, die eine relativ
hohe Konzentration an Polysacchariden und Glukose in Form
von Cellulose enthält, bei dem:
- a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, während der pH-Wert der gebildeten Aufschlämmung bei etwa 6 bis etwa 8 gehalten wird,
- b) die gebildete Flüssigkeit von der gebildeten Pflanzen materialpulpe abgezogen wird und
- c) die Pulpe unter Druck in Gegenwart von Natriumbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird.
2. Das Produkt, daß nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 herge
stellt worden ist.
3. Zusammensetzung, die eine Lösung von Wasser und einem mit
Silikat vernetzten Cellulosepolymer umfaßt.
4. Zusammensetzung mit einer molekularen Zusammensetzung der
Formel C7H12O7(OCH3,2NaHSiO3).
5. Verfahren zur Bildung einer Aufschlämmung, die eine relativ
hohe Konzentration an Polysacchariden und Glukose in Form
von Cellulose enthält, bei dem:
- a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, um eine Auf schlämmung von Flüssigkeit und Pflanzenpulpenmaterial, das in seine grundlegenden zellulären Komponenten zer legt ist, zu bilden,
- b) mindestens ein Teil der Flüssigkeit aus der Aufschläm mung abgezogen wird und
- c) die restliche Pulpe unter Druck in Gegenwart von Natri umbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem der pH-Wert der während
des Erhitzens des Pflanzenmaterials in Gegenwart von Natri
umsulfit gebildeten Aufschlämmung zwischen etwa 6 und etwa
8 gehalten wird.
7. Verfahren zur Umwandlung von Siliciumdioxid-reichem Pflan
zenmaterial zu brauchbaren Produkten, bei dem:
- a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, wodurch das Siliciumdioxid-reiche Pflanzenmaterial in seine grund legenden zellulären Bestandteile zerlegt wird und eine Aufschlämmung gebildet wird, und
- b) diese Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natri umbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird, wodurch Hydrolyse bewirkt wird, um thermochemisch veränderte Cellulose zu bilden, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer bildet.
8. Das Produkt, das nach dem Verfahren gemäß Anspruch 7 herge
stellt worden ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die in Stufe (a) gebilde
te Aufschlämmung bei einem pH-Wert von etwa 6 bis etwa 8
gehalten wird, während das Siliciumdioxid-reiche Material
unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7, bei dem das Siliciumdioxid-reiche
Material aus Reishülsen besteht.
11. Verfahren zum Aufschließen von Siliciumdioxid-reichem Pflan
zenmaterial zur Bildung einer Aufschlämmung, die ein mit
Silikat vernetztes Cellulosepolymer enthält, bei dem:
- a) Siliciumdioxid-reiche Pflanzenmaterialien unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt werden, um eine Aufschlämmung herzustellen, und
- b) diese Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natri umbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird.
12. Verfahren zur Bildung eines expandierten, porigen Körpers
mit geringem Gewicht, bei dem:
- a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial aufgeschlossen wird, um eine Aufschlämmung zu bilden, indem
- i) das Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, wodurch das Pflanzen material in seine grundlegenden, zellulären Kompo nenten zerlegt wird und eine erste Stufe einer Aufschlämmung gebildet wird, und
- ii) diese erste Stufe der Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natriumbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird, wodurch Hydrolyse bewirkt wird, um thermochemisch veränderte Cellulose zu erzeugen, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer bildet,
- b) die Aufschlämmung durch Einblasen von Gas aufgeschäumt wird und
- c) das geschäumte Produkt getrocknet wird, um einen star ren, selbsttragenden Körper zu bilden.
13. Verfahren zur Bildung eines expandierten, porigen Körpers
mit geringem Gewicht, bei dem:
- a) eine Aufschlämmung gebildet wird, indem Siliciumdioxid reiches Pflanzenmaterial in einer ersten Aufschlußstu fe, in der Pflanzenmaterial in seine grundlegenden, zellulären Komponenten zerlegt wird, und einer zweiten Aufschlußstufe, in der Hydrolyse auftritt, um thermo chemisch veränderte Cellulose herzustellen, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer bildet, aufge schlossen wird
- b) die Aufschlämmdung durch Einblasen von Gas aufgeschäumt wird, und
- c) das geschäumte Produkt getrocknet wird, um einen star ren, selbsttragenden Körper zu bilden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Gas aus einer exter
nen Quelle in die Aufschlämmung eingeblasen wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Gas durch chemische
Reaktion von Mitteln, die mit der Aufschlämmung vermischt
sind und bei Reaktion ein Gas freisetzen, in die Auf
schlämmung eingeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Siliciumdioxid-rei
che Pflanzenmaterial in einem Einschlußgefäß unter Druck bei
einer erhöhten Temperatur in Gegenwart von Natriumionen und
Sulfit aufgeschlossen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Aufschlämmung vor
dem Schäumen zusätzlich gebleicht wird.
18. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die geschäumte Auf
schlämmung zusätzlich erhitzt wird und die erhitzte, ge
schäumte Aufschlämmung durch einen Extruder gezwungen wird,
um einen Formkörper zu bilden.
19. Verfahren zur Herstellung eines expandierten, porigen Kör
pers mit geringem Gewicht, bei dem:
- a) Siliciumdioxid-reiches Pflanzenmaterial aufgeschlossen wird, um eine Aufschlämmung zu bilden, die ein mit Silikat vernetztes Cellulosepolymer enthält, indem:
- i) das Pflanzenmaterial unter Druck in Gegenwart von Natriumsulfit erhitzt wird, um eine erste Stufe einer Aufschlämmung zu erzeugen, und
- ii) diese erste Stufe der Aufschlämmung unter Druck in Gegenwart von Natriumbisulfit und Schwefelsäure erhitzt wird,
- b) die Aufschlämmung durch Einblasen von Gas geschäumt wird und
- c) das geschäumte Produkt getrocknet wird, um einen star ren, selbsttragenden Körper zu bilden.
20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die Aufschlämmung vor
dem Schäumen zusätzlich gebleicht wird.
21. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem die geschäumte Auf
schlämmung zusätzlich erhitzt wird und die erhitzte, ge
schäumte Aufschlämmung durch einen Extruder gezwungen wird,
um einen Formkörper zu bilden.
22. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Gas aus einer exter
nen Quelle in die Aufschlämmung eingeblasen wird.
23. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem das Gas durch chemische
Reaktion von Mitteln, die mit der Aufschlämmung vermischt
sind und bei Reaktion ein Gas freisetzen, in die Aufschläm
mung eingeführt wird.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/421,094 US5133834A (en) | 1988-11-08 | 1989-10-13 | Process of forming an expanded lightweight foamed product from rice hulls |
US07/877,752 US5366594A (en) | 1988-11-08 | 1992-05-04 | Process of forming a cellulose product having a high content of silicate cross-linked cellulose polymer |
DE4225185A DE4225185A1 (de) | 1989-10-13 | 1992-07-27 | Umwandlung von Pflanzenabfällen |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/421,094 US5133834A (en) | 1988-11-08 | 1989-10-13 | Process of forming an expanded lightweight foamed product from rice hulls |
US07/877,752 US5366594A (en) | 1988-11-08 | 1992-05-04 | Process of forming a cellulose product having a high content of silicate cross-linked cellulose polymer |
DE4225185A DE4225185A1 (de) | 1989-10-13 | 1992-07-27 | Umwandlung von Pflanzenabfällen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4225185A1 true DE4225185A1 (de) | 1994-02-03 |
Family
ID=27204027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4225185A Withdrawn DE4225185A1 (de) | 1988-11-08 | 1992-07-27 | Umwandlung von Pflanzenabfällen |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5366594A (de) |
DE (1) | DE4225185A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10016296A1 (de) * | 2000-03-31 | 2001-10-04 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Schaumwerkstoff |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1544752A (zh) * | 2003-11-28 | 2004-11-10 | 清洁制浆催化剂及其应用工艺 | |
US10787303B2 (en) | 2016-05-29 | 2020-09-29 | Cellulose Material Solutions, LLC | Packaging insulation products and methods of making and using same |
US11078007B2 (en) | 2016-06-27 | 2021-08-03 | Cellulose Material Solutions, LLC | Thermoplastic packaging insulation products and methods of making and using same |
CN112830976A (zh) * | 2021-03-16 | 2021-05-25 | 长春工业大学 | 一种由稻壳制备醋酸纤维素的方法 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1848661A (en) * | 1932-03-08 | of berlin | ||
US2962413A (en) * | 1956-10-19 | 1960-11-29 | Ernest R Hatheway | Method of producing cellulosic pulp |
US3025222A (en) * | 1959-04-15 | 1962-03-13 | Alfred M Thomsen | Method of making and using neutral sulphite pulp |
-
1992
- 1992-05-04 US US07/877,752 patent/US5366594A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-07-27 DE DE4225185A patent/DE4225185A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10016296A1 (de) * | 2000-03-31 | 2001-10-04 | Bsh Bosch Siemens Hausgeraete | Schaumwerkstoff |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5366594A (en) | 1994-11-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT405847B (de) | Verfahren zur herstellung von rohlingen oder formkörpern aus zellulosefasern | |
DE2455732C2 (de) | Biologisch abbaubare Masse | |
WO2007107527A1 (de) | Faserverstärkter thermoplast | |
EP3406793A1 (de) | Verfahren zur herstellung von porösen formkörpern | |
CH653078A5 (de) | Verfahren zur herstellung von isolationspaneelen. | |
DE19509152A1 (de) | Verfahren zur Wiedergewinnung von Spänen und Fasern aus Holzwerkstoffreststücken, Altmöbeln, Produktionsrückständen, Abfällen und anderen holzwerkstoffhaltigen Materialien | |
EP0644861B1 (de) | Dämmstoff auf basis von altrohstoffen und faserigen rohstoffen sowie verfahren zu dessen herstellung | |
DE4424946A1 (de) | Geschäumtes stärkehaltiges Material, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung | |
DE4228779C2 (de) | Biologisch abbaubares Verbundmaterial auf der Basis von gehärtetem Stärkeschaum und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1279316C2 (de) | Verwendung von mechanisch zerkleinerten Cellulose-Kristallitaggregaten zum Herstellen von stoss- und hitzebestaendigen Formkoerpern | |
KR101420649B1 (ko) | 천연 펄프 보드의 제조 방법 | |
DE4225185A1 (de) | Umwandlung von Pflanzenabfällen | |
AT397505B (de) | Verfahren zur herstellung von verpackungsmaterial und seine verwendung | |
US5133834A (en) | Process of forming an expanded lightweight foamed product from rice hulls | |
DE19528773A1 (de) | Aus Cellulose geschäumtes wärmedämmendes Füllmaterial und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE69827666T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines geschäumten, geformten gegenstandes aus einer naturpolymere und wasser enthaltenden masse und vorrichtung zur herstellung geschäumter gegenstände nach dem verfahren | |
AT511015B1 (de) | Zusammensetzung zur herstellung flammhemmender oberflächen oder gegenstände | |
DE3616885A1 (de) | Verfahren zur herstellung umweltfreundlicher und leichter formkoerper | |
DE102019107982A1 (de) | Flamm-, Brand- und Glimmgeschützte Naturfaser-Dämmstoffe und deren Herstellung und Verwendung, insbesondere für Naturfaser-Dämmstoff-Produkte | |
EP3461801B1 (de) | Verfahren zur herstellung von pflanzenfaserdämmmaterialien für einblas- oder schüttdämmungen | |
WO1997043485A1 (de) | Formteil bestehend aus strohfasern, papierfasern und einem bindemittel sowie verfahren zur herstellung eines derartigen formteils | |
DE1937936A1 (de) | Verfahren zum Behandeln des Korngefueges von rohem Getreidegut | |
DE10036193A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus von nachwachsenden Rohstoffen gewonnenem Fasermaterial | |
EP0613906A1 (de) | Förmkörper, insbesondere in Form einer Faserplatte | |
DE10140480C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Baumaterialien unter Verwendung von nachwachsenden Rohstoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |